Entropie = Wärme?

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Um Gottes Willen. Bei Entropie = Wärme machst du den größten denkbaren Fehler bezüglich Entropie.

Der Begriff wurde 1865 von Claudius eingeführt und ersetzte seinen ursprünglichen Begriff "Äquivalenzwert einer Verwandlung".

Dies resultierte aus der Beobachtung, dass nicht alle physikalischen Vorgänge umkehrbar (reversibel) sind. Beispiel: ich kann mit einem elektrischen Mixer Wasser durchrühren, das sich dadurch erwärmt. Es ist aber noch nie umgekehrt beobachtet worden, dass das Wasser den Rührer antreibt und der Handmixer dabei als Generator elektrische Energie abgibt, wobei sich das Wasser abkühlt. Dieser Vorgang ist also umumkehrbar (irreversibel).

Wie stark ein Vorgang umumkehrbar (irreversibel) ist, wird mit der Entropie ausgedrückt. Sie gibt an, wie stark wertvolle Energie (z.B. potentielle, elektrische oder kinetische Energie) beteits entwertet wurde und in Wärme umgewandelt wurde. Wie man aus obigem Beispiel erkennen kann, ist Wärme die wertloseste Energie, die es gibt, sodass der Entropiegehalt von Wärme besonders hoch ist. Aus Wärme elektrische Energie zu gewinnen, ist enorm aufwändig und wenn die Wärme bei Umgebungstemperatur vorliegt, kann man gar nichts mehr damit machen und sie hat die maximale Entropie.

Kurz: Entropie gibt an, wie weit wertvolle Energie bereits entwertet wurde, sodass sie nicht mehr zurückverwandelt werden kann.

Früher wurde in der Thermodynamik für Anfänger Entropie noch als Maß für die Unordnung verkauft. Das gilt aber nur solange, wie man sich in der Nähe des Thermodynamischen Gleichgewichtes befindet. Seitdem Ilya Prigogine aber die Theorie Dissipativer Strukturen veröffentlicht hat, für die er 1977 den Nobelpreis erhielt, gilt Entropie = Unordnung nicht mehr.

Ich würde jedem Physiklehrer empfehlen beim Thema Entropie die dissipativen Strukturen ebenfalls zu behandeln. Das bringt bedeutend mehr Verständnis für den Entropie Begriff.

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Entropie wird nicht nur in der Wärmelehre verwendet, deshalb sind alle Definitionen, die mit Wärme etwas zu tun haben, unvollständig.

Entropie ist eine künstliche gedachte Eigenschaft, die sich mit den Freiheitsgraden der kleinsten Teilchen beschäftigt. Mit ihr kann man physikalische Phänomene wie auch den Carnotschen Kreisprozess gut erklären. Weil der Claudius darauf einmal seine Überlegungen fußte besteht bei vielen Menschen der Zusammenhang mit Wärme.

Heute spielt der Begriff Entropie eine Rolle bei der Begründung weshalb sich Galaxien bilden konnten oder warum konnte sich auf der Erde Leben entwickeln. Der Begriff ist also weit gefächert und seine Zugehörigkeit zur Statistik und Wahrscheinlichkeiten ist unzweideutig.

Entropie (grob mit "Wandelbarkeit" übersetzbar) hängt zwar eng mit der Wärmeenergie zusammen, ist aber eine eigenständige Größe mit einer anderen Einheit.

Bei einer Google-Suche bin ich u. a. auf http://www.thefreedictionary.com/entropy gestoßen, wo Entropie erklärt wird als "quantitatives Maß für die Menge an Wärmeenergie, die nicht für Arbeitsleistung zur Verfügung steht".

Im Wikipedia-Artikel steht etwas zur Geschichte des Begriffs, danach entspricht die Entropie in etwa einem älteren Begriff von "Wärme". Es geht darum, dass Entropie übertragen werden muss, um thermische Energie von einem Körper auf den anderen zu übertragen und/oder in andere Energieformen umzuwandeln.

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